기술면접을 위한 Network 개념정리 06 - 이더넷, 무선 LAN

읽기 전

• 불필요한 코드나 잘못 작성된 내용에 대한 지적은 언제나 환영합니다.
• 개인적으로 사용해보면서 배운 점을 정리한 글입니다.
• 기술면접만을 준비하기보다 비전공자 입장에서 Network의 기본적인 내용만 짚기 위해 작성되었습니다.

이더넷

• 이더넷 : 같은 subnet 내의 이더넷 인터페이스 간 데이터를 전송하는 프로토콜
  • subnet은 레이어 2 스위치로 구획이 묶인 작은 네트워크로 간주한다.
• IEEE802 위원회 : 이더넷의 규격을 결정하는 단체
• MAC 주소 : 이더넷 인터페이스를 특정하기 위한 48비트 주소
  • 선두 24비트는 OUI(메이커 식별 코드)이다.
  • 후미 24비트는 시리얼 넘버이며 각 메이커사가 할당한다.
  • 미리 이더넷 인터페이스에 할당되어 기본적으로 변경이 불가하다.
  • 물리 주소, 하드웨어 주소로도 부른다.
  • 16진수로 표기하며 1바이트씩은 -과 :로, 2바이트씩은 .로 구분
• 이더넷 헤더

• 토폴로지 : 위상기하학을 의미하며 네트워크 기기를 연결하는 형태를 나타내는 용어
  • 버스형 : 초기 이더넷 형태, 케이블을 공유하는 형태로 한 번에 하나의 기기만 데이터 전송 가능
  • 스타형 : 최근 이더넷 형태
  • 링형
• CSMA/CD : 초기 버스형 토폴로지 형태의 이더넷에서는 복수의 기기가 동시에 데이터를 전송할 수 없어 데이터 전송 시점을 조율하는 기법

레이어 2 스위치

• 레이어 2 스위치 : subnet을 구성하는 네트워크 기기
  • 여러 대 연결해도 하나의 네트워크를 의미
  • 이더넷 프레임 전송을 위해 이더넷 헤더의 MAC 주소 참조
• 레이어 2 스위치의 동작
  1. 수신한 이더넷 프레임의 출발지 MAC 주소를 MAC 주소 테이블에 등록
  2. 목적지 MAC 주소와 MAC 주소 테이블에서 전송할 포트를 결정
  3. MAC 주소 테이블에 존재하지 않을 경우 플러딩을 수행
     • Unknown 유니캐스트 프레임 : MAC 주소 테이블에 등록되지 않은 MAC 주소가 목적지로 되어 있는 프레임
     • 플러딩 : Unknown 유니캐스트 프레임을 수신 포트를 제외한 모든 포트로 전송
• 데이터 전송 시 레이어 2 스위치 동작

• 데이터 응답 시 레이어 2 스위치 동작

• MAC 주소 테이블 : 레이어 2 스위치가 관리하는 포트별 MAC 주소 리스트
  • 하나의 포트에 여러 호스트를 관리하는 다른 레이어 2 스위치가 연결될 경우 하나의 포트에 복수의 MAC 주소가 매칭될 수 있다.
  • 접속 포트가 바뀔 수 있으므로 제한시간을 둬서 시간 내에 테이블에 등록된 MAC 주소가 출발지로 된 데이터를 수신받지 못하면 테이블에서 제거한다.

무선 LAN

• 무선 LAN : 케이블 없이 간편하게 LAN을 구축할 수 있는 LAN 기술

  • 무선망 구축 시 무선 LAN 액세스 포인트와 무선 LAN 인터페이스가 필요

• 무선 LAN 클라이언트 : 무선 LAN 인터페이스가 무선 LAN에 연결된 기기

• 인프라스트럭쳐 모드 : 무선 LAN 액세스 포인트를 경유해 데이터를 주고받는 상태

• 애드혹 모드 : 무선 LAN 인터페이스끼리 직접 데이터를 주고받는 상태

• 무선 LAN 액세스 포인트는 통신의 완결을 위해 레이어 2 스위치에 접속하여 유선 이더넷 네트워크와도 연결

• Wi-Fi : 초기 무선 LAN 호환 문제를 해결하기 위해 상호 접속성을 인증한 브랜드

• 어소시에이션 : 무선 LAN에 연결하는 행위

• SSID : 무선 LAN의 논리적인 그룹을 식별하는 정보

  • 하나의 액세스 포인트에 여러 개의 SSID 선정 가능
  • 복수의 액세스 포인트에서 하나의 SSID 선정 가능

• 제어신호(비콘) : 무선 LAN 액세스 포인트가 송출하는 신호

  • 무선 LAN 클라이언트는 제어 신호에서 사용할 수 있는 주파수(채널)를 탐색

• 무선 LAN의 전파에 데이터를 송신할 수 있는 클라이언트는 단 하나

  • 송신 제어를 위해 CSMA/CA를 사용(이더넷의 버스형 토폴로지는 CD였음)

• 무선 LAN의 CSMA/CA

  1. 전파 이용여부 탐지(Carrier Sense)
     • 전파가 검출되면 이용 여부 확인
     • 미검출 시 일정 시간 대기
  2. 랜덤시간 대기(Collision Avoidance)
     • 여러 클라이언트가 동시에 미사용 확인하여 데이터 송신 시 충돌 발생
  3. 데이터 송신

• WPA2 : 현재 일반적으로 사용 중인 무선 LAN의 보안규격